發(fā)布時間：2021-11-22 11:10

　　近年來機械手臂的發(fā)展日新月異,這也推動著自動化碼頭的建設,而鎖銷因其自身難以識別和拆卸的原因,一直是碼頭自動化發(fā)展道路上的一道瓶頸。本文研究了機械手臂相關的圖像識別以及軌跡規(guī)劃理論和方法,分別完成了鎖銷識別和拆裝的工作。主要研究內(nèi)容有:針對機械手臂的運動學方程推導問題,采用D-H（DenavitHartenberg）建模方法,建立正運動學模型,并運用代數(shù)法反推出其逆運動學模型,利用Matlab軟件建立機械手臂的三維仿真模型,驗證其正、逆運動學方程的準確性。針對鎖銷識別問題,將深度學習中的CNN應用到鎖銷識別上,用實驗數(shù)據(jù)驗證了CNN模型的有效性,后為了防止梯度因模型的加深而消失,在CNN的基礎上加入殘差連接,提出ResNet模型并引入LRN機制,進一步提高特征提取的效率,在相同的數(shù)據(jù)集上進行測試,驗證ResNet模型比傳統(tǒng)CNN模型,鎖銷圖像識別率更高,誤識別率更低。在機械手臂軌跡規(guī)劃問題上選取了關節(jié)空間法作為研究對象,然后分別采用三次多項式和五次多項式方法在MATLAB軟件中仿真,針對軌跡不平滑的問題先提出兩斷帶中點三次多項式軌跡規(guī)劃方法并驗證其可行性,最后提出多段帶中點的五次多項式... 

【文章來源】：上海電機學院上海市

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

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上海電機學院碩士學位論文-4-于工業(yè)機器人的需求日益增強。特別是近五年，國內(nèi)制造業(yè)模式面臨著從粗放到精細的轉型，使得我國的工業(yè)機器人需求量暴增，一躍成為世界最大的機器人市場[17]。圖1-22009-2020年中國工業(yè)機器人銷量Fig.1-2China"sindustrialrobotsalesfrom2009to2020圖1-32012-2017年中國工業(yè)機器人市場規(guī)模走勢及預測（億美元）Fig.1-32012-2017China"sindustrialrobotmarkettrendandforecast(US$100million)總體來看，我國工業(yè)機器人的研究不論是在理論還是應用上都和工業(yè)發(fā)達國茶差距明顯[18]。其一就是就是核心技術，我們的機器人生產(chǎn)幾乎都是安排先進機器人進行仿制，然而核心技術無法仿制，因此我們自主生產(chǎn)的機器人問題多，性能差；其二就是機器人內(nèi)部的各精密部件幾乎全都依賴進口，使得國內(nèi)幾乎只完成機器人的組裝部分，因此造成成本高、利潤低的困境；其三就是國內(nèi)機器人的生產(chǎn)量很小，目前國內(nèi)只有上海、深圳、沈陽等地區(qū)有機器人制造企業(yè)，而國內(nèi)0.551.52.262.33.666.869.214.2715.1216.4417.7519.070510152025銷量（萬臺）

上海電機學院碩士學位論文-9-第二章機械手臂的運動學分析2.1引言本文利用洋山四期自動化碼頭岸橋中轉平臺上的拆鎖機器人進行實驗，如圖2-1所示，每一個中轉平臺上有4到8個不等的機器手臂，其末端安裝拆卸鎖銷用的夾具，整個平臺包含機器手臂和中央控制器。本章主要研究機械手各關節(jié)變量與其末端執(zhí)行器的位置姿態(tài)關系，運動學正解就是已知各關節(jié)角度求機械手位姿，反之為逆解。首先需要建立關節(jié)坐標系，目前有D-H法[33]、五參數(shù)法等，本文采用D-H法。2.2硬件設備本文選用的ABB機械手臂型號為IRB2400，IRB2400是全球應用最廣的工業(yè)機器人，其額定負載為20KG，軸數(shù)為6，工作半徑為1550mm，重復精度小于±0.03mm。該機器人堅固耐用，使用零部件數(shù)量降至最少，可靠性強、維護間隔時間長，適應碼頭的惡劣環(huán)境。圖2-2為帶夾具機械手臂模型圖，圖2-3為典型鎖銷圖片。圖2-1洋山碼頭的機械手臂Fig.2-1ThemechanicalarmofYangshanPier

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3511568